DE3238712A1

DE3238712A1 - Vorrichtung zum verdichten von formmasse in einer form, insbesondere in einer giessereiform

Info

Publication number: DE3238712A1
Application number: DE19823238712
Authority: DE
Inventors: Helmuth L. 7825 Lenzkirch Döbele; Herbert 5928 Laasphe Grolla
Original assignee: Heinrich Wagner Maschinenfabrik & Co GmbH; Heinrich Wagner Maschinenfabrik & Co 5928 Laasphe GmbH; WAGNER MASCHF HEINRICH
Current assignee: Heinrich Wagner Sinto Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1982-10-19
Filing date: 1982-10-19
Publication date: 1984-04-19
Also published as: DE3238712C2

Description

Vorrichtung zum Verdichten
von Formmasse in einer Form, insbesondere in einer Gießereiform Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von Formmasse in einer Form, insbesondere in einer Gießereiform, durch Druckluftbeaufschlagung und anschließendes Pressen, mit einem auf den Rand der Form abdichtend aufsetzbaren, an eine Druckluftzufuhr angeschlossenen Gehäuse, einer in dem Gehäuse angeordneten, von oben gegen die Formmasse andrückbaren Preßplatte und einem Ventil zur Freigabe der Druckluftzufuhr in den Gehäuseraum unterhalb der Preßplatte.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus DE-OS 29 30 874 bekannt. Das die Druckluftzufuhr freigebende Ventil sitzt an der Anschluß stelle der Druckluftleitung an das Gehäuse und wird so betätigt, daß nach Füllen des Formkastens bei noch angehobener Preßplatte zunächst während einer bestimmten Zeit Druckluft zum Gehäuse zugeführt und durch Öffnungen im Boden des Formkastens abgezogen wird, um die Formmasse in fließender Bewegung vorzugsweise im Bereich des abzuformenden Modells zu verdichten, Danach wird die Druckluftzufuhr gesperrt und die Preßplatte auf die Formmasse abgesenkt und schließlich durch erneute Druckluftzufuhr zur Oberseite der Preßplatte gegen die Formmasse zu deren Verdichtung angepreßt.
Es ist andererseits aus DE-AS 28 44 464, Sp. 3, Zeilen 43 - 60, bekannt, daß eine besonders wirksame Verdichtung von Formsand durch ein LuftstoB-Verdichtungsverfahren erzielt werden kann, bei dem sehr hoch verdichtete Druckluft schlagartig zur Einwirkung auf den Formsand gebracht wird. Anschließend kann ebenfalls eine mechanische Nachverdichtung mittels Preßplatte erfolgen. Die Erzeugung eines kurzen, schlagartigen, aber ausreichend starken Preßluftimpulses bereitet aber erhebliche Schwierigkeiten.
Insbesondere sind hierfür ausreichend große Strömungsquerschnitte der Druckluftwege und insbesondere des für die Freigabe des Preßluftimpulses dienenden Ventils erforder- lich. Es bereitet erhebliche Schwierigkeiten, ein schlagartig öffnendes Ventil mit ausreichend großem Strömungsquerschnitt vorzusehen und an der Vorrichtung baulich unterzubringen. Insbesondere ist die eingangs genannte bekannte Vorrichtung für einen Impulsverdichtungsbetrieb nicht geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie für einen Betrieb mit impulsartiger Vorverdichtung der Formmasse durch schlagartige Druckluftbeaufschlagung geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Preßplatte zusammen mit einem mit ihrem Rand zusammenwirkenden Ventilsitz des Gehäuses das Ventil bildet.
Da die Preßplatte gleiche Flächenabmessungen wie die zu verdichtende Formmasse selbst hat, bildet ihr mit dem Ventilsitz des Gehäuses zusammenwirkender Rand ein Ventil von denkbar großem Öffnungsquerschnitt, welches in der Lage ist, bei Beginn der Abwärtsbewegung der Preßplatte schlagartig eine oberhalb der Preßplatte gespeicherte Druckluftmenge zur Einwirkung auf die Oberfläche der Formmasse freizugeben und diese dadurch impulsartig vorzuverdichten, bevor die Preßplatte im weiteren Verlauf ihrer Abwärtsbewegung die vorverdichtete Formmasse erreicht und der Nachverdichtung unterwirft.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse oberhalb der Preßplatte als Sammelbehälter für Druckluft ausgebildet, und es ist eine Einrichtung zum Halten der Preßplatte entgegen der Druckluftbeaufschlagung in der angehobenen Stellung in Anlage am Ventilsitz sowie zur plötzlichen Freigabe der Preßplatte vorgesehen.
Diese Einrichtung kann in besonders einfacher Weise dadurch realisiert werden, daß ein mit der Preßplatte verbundener, in dem als Zylinder ausgebildeten Gehäuse angeordneter Kolben vorgesehen ist, dessen von der oberhalb der Preßplatte gespeicherten Druckluft beaufschlagte untere Kolbenfläche um ein zur Erzeugung der Haltekraft ausreichendes Maß größer als die von der Druckluft beaufschlagte Fläche der Preßplatte ist. Die unterschiedliche Größe der unteren Kolbenfläche und der Preßplatte bewirkt somit eine Differenzkraft, die die Preßplatte in schließender Anlage an den Ventilsitz des Gehäuses hält. Sobald auf Kolben und/oder Preßplatte eine nach unten gerichtete Kraft einwirkt, die größer als diese Differenzkraft ist, hebt die Preßplatte vom Ventilsitz ab und die zwischen Preßplatte und unterer Kolbenfläche eingeschlossene Druckluft kann schlagartig entweichen und die Formmasse beaufschlagen.
Das Gehäuse hat vorzugsweise eine weitere Druckluftzuführung zur Oberseite des Kolbens, wobei die wirksame Fläche der Kolbenoberseite größer als die der Kolbenunterseite ist. Die der Kolbenoberseite zugeführte Druckluft bewirkt zunächst die Überwindung der die Preßplatte in Anlage am Ventilsitz haltenden Schließkraft, sowie im weiteren Verlauf die die Preßplatte zur Nachverdichtung gegen die Formmasse anpressende Preßkraft.
Nach beendeter Verdichtung kann das Rückführen der Preßplatte nach oben gegen denOVentilsitz entweder durch eine Rückholfeder oder durch Anlegen eines Unterdrucks an die Oberseite des Kolbens erfolgen.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt schematisch einen Längsschnitt durch die wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Arbeitsstellungen, und zwar in Fig. 1 in der Vorbereitungsphase, Fig. 2 bei der Impuls-Vorverdichtung und Fig. 3 bei der Nachverdichtung.
Gemäß Fig. 1 trägt ein heb- und senkbarer Tisch 1 eine Modellplatte 2, worauf ein Modell 3 montiert ist.
Die Modellplatte 2 trägt einen Formkasten 4 mit einem Füllrahmen 5, der bis zu seiner oberen Kante mit losem Formsand 6 aufgefüllt ist. Darüber befindet sich die eigentliche Formvorrichtung, bestehend aus einem Gehäuse 7 mit einem Ventilsitz 8, woran sich ein Zylinder 14 anschließt. Dichtungen 24t 25, 26 sorgen für die Abdichtung zwischen den Teilen 7, 5, 4.
Im Zylinder 14 befindet sich eine Nabe 13, die mittels Speichen 12 mit dem Zylinder 14 verbunden ist.
In der Nabe 13 ist eine Kolbenstange 20, an der sich oben ein Kolben 19 und unten eine Preßplatte 22 befindet, vertikal beweglich gelagert. Eine Feder 21 sorgt dafir, daß der Kolben 19 und somit auch die Kolbenstange 20 und die Preßplatte 22 sich in Normalstellung stets oben befinden.
Der Randbereich der Preßplatte 22 wirkt mit dem Ventilsitz 8 mit einer Dichtung 23, als Ventil abdichtend zusammen, wodurch der Innenraum 10 und der Innenraum 27 des Gehäuses 7 voneinander getrennt sind. Unterhalb des Ventilsitzes 8 ist das Gehäuse 7 nach außen ausgebaucht und erweitert, so daß ein ausreichend breiter Strömungsspalt um den Rand der Preßplatte herum gegeben ist, wenn diese sich vom Ventilsitz 8 löst und nach unten bewegt. Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt Gemäß Fig. 1 wird über den Druckluftanschluß 9 Druckluft in die Innenräume 10 und 16 des Zylinders 14 geleitet. Der Durchmesser 15 des Zylinders 14 ist größer als der Durchmesser 11 des Ventilsitzes 8. Damit ist die von der Druckluft nach oben auf den Kclben 19 ausgeübte Kraft größer als die nach unten auf die Preßplatte 22 wirkende Kraft. Damit wird sichergestellt, daß nach dem Einleiten der Druckluft in die Räume 10 und 16 der Kolben 19 in der oberen Stellung verharrt und die Preßplatte 22 mit einer ausreichenden Schließkraft, entsprechend dem wirksamen Flächenunterschied zwischen Kolben 19 und Preßplatte 22, in Schließlage am Ventilsitz 8 hält.
Gemäß Fig. 2 wird zur Verdichtung dann durch die Anschlußöffnung 18 ein Druckmedium, beispielsweise Preßluft, in den Raum 17 oberhalb des Kolbens 19 geleitet.
Da die wirksame Fläche der Kolbenoberseite größer als die der Kolbenunterseite ist, wird der Kolben 19 und somit die Kolbenstange 20 und die Preßplatte 22 nach unten bewegt. Dies geschieht nach Überwindung der Schließkraft schlagartig, wodurch sich auch schlagartig die Preßplatte 22 vom Ventilsitz 8 löst, wodurch schließlich die im Raum 10 und 16 befindliche Druckluft in den Raum 27 überströmt und auf die Sandfüllung 6 auftrifft, so daß diese impulsartig vorverdichtet wird. Im weiteren Verlauf der Bewegung der Preßplatte 22 nach unten trifft diese schließlich auf den Formsand 6 auf, wodurch dieser mechanisch mit der auf den Kolben 19 wirksamen Preßkraft verdichtet wird (Fig. 3).
Nach genügender Verdichtung der Formsandes wird die Zufuhr des Druckmediums über die Anschlußöffnung 18 unterbrochen und der Zylinderraum 17 entlastet. Durch die Kraut der vorgespannten Feder 21 wird der Kolben 19, die Kolben stange 20 und die Preßplatte 22 wieder nach oben bewegt, bis die Preßplatte 22 wieder am Ventilsitz 8 anliegt, womit dann die Ausgangsstellung der Formvorrichtung wieder erreicht ist.
Der Rückzug des Kolbens 19 in die obere Stellung wird im dargestellten Fall durch die Feder 21 bewirkt. Die Wirkung der Feder 21 kann vorteilhafterweise auch dadurch ersetzt werden, daß der Rückzug des Kolbens 19 durch Evakuierung der Luft aus dem Zylinderraum 17 huber die Anschlußöffnung 19 vorgenommen wird, was durch Anlegen eines Vakuum geschehen kann.
Leerseite

Claims

Vorrichtung zum Verdichten von Formmasse in einer Form, insbesondere in einer Gießereiform Patentansprüche Vorrichtung zum Verdichten von Formmasse in einer Form, insbesondere einer Gießereiform, durch Druckluftbeaufschlagung und anschließendes Pressen, mit einem auf den Rand der Form abdichtend aufsetzbaren, an eine Druckluft-5 zufuhr anschließbaren Gehäuse, einer in dem Gehäuse angeordneten, von oben gegen die Formmasse anpreßbaren Preßplatte und einem Ventil zur Freigabe der Druckluft zufuhr zu dem Gehäuseraum unterhalb der Preßplatte , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Rand der Preßplat-10 te (22) in Zusammenwirken mit einem im Gehäuse (7) ausgebildeten Ventilsitz (8) das Ventil bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Gehäuseraum (10, 16) oberhalb der Preßplatte (22) als Sammelbehälter für Druckluft ausgebildet ist und daß eine Einrichtung zum Halten der Preßplatte (22) in abdichtender Anlage an dem Ventilsitz (8) und zur plötzlichen Freigabe der Preßplatte (22) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 , dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung zum Halten der Preßplatte (22) in Anlage am Ventilsitz (8) aus einem mit der Preßplatte (22) verbundenen, in dem als Zylinder (14) ausgebildeten Gehäuse angeordneten Kolben (19) besteht, dessen von der gesammelten Druckluft beaufschlagte untere Kolbenfläche um einen zur Erzeugung der Haltekraft ausreichenden Betrag größer als die von der Druckluft beaufschlagte Fläche der Preßplatte (22) innerhalb des Ventilsitzes (8) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 , dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Gehäuse einen weiteren Druckluftanschluß (18) zur Beaufschlagung der Oberseite des Kolbens (19) aufweist und daß die wirksame Fläche der Kolbenoberseite größer als die der Kolbenunterseite ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Feder (21) zum Rückführen der abgesenkten Preßplatte in die gehobene Stellung in Anlage am Ventilsitz (8) nach Beendigung der Druckluftzufuhr vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zum Rückführen der abgesenkten Preßplatte in die gehobene Stellung in Anlage am Ventilsitz (8) nach Beendigung der Druckluftzufuhr der Gehäuseraum (17) oberhalb des Kolbens (19) mit Unterdruck beaufschlagbar ist.